Фамилия Дитёнков образована от прозвища Дитёнок. В основе лежит слово «дитя», и прозвище это в старину могли дать не только маленькому ребёнку, но и взрослому. По одной из версий, Дитёнком называли отца большого семейства — главу, который, по сути, «вёл» за собой много детей, или же человека, который по каким-то причинам оставался в положении опекаемого, «вечного дитяти». Другая версия, не менее правдоподобная, связывает прозвище с внешностью: Дитёнком могли прозвать парня или мужчину, который был физически развит не по годам — широкоплечего, высокого, сильного, то есть «большого, как детёныш», но уже во взрослом теле. Словообразовательная модель здесь прозрачна: суффикс -ов указывает на принадлежность («чей?»), то есть Дитёнков — это «сын Дитёнка» или «потомок человека по прозвищу Дитёнок». В отличие от фамилий на -ин (Дитятин, Детин), суффикс -ов типичен для прозвищной основы, оканчивающейся на твёрдый согласный. Фамилия редкая, и её география, скорее всего, связана с северо-западными или центральными областями России, где слово «дитёнок» бытовало в диалектах. Сравните с однокоренными фамилиями Детин, Деткин, Дитяткин — все они образованы от одной смысловой группы, но Дитёнков выделяется уменьшительно-ласкательным суффиксом -ёнок, который придаёт прозвищу не столько возрастной, сколько ироничный или умилительный оттенок.